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30 分钟

使用M41T82和STM32F446RE制作您自己的时间导航器

超越滴答声:RTC正在改变未来

RTC 9 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

RTC 9 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

为您的解决方案解锁精确的计时控制和同步功能,采用高性能实时时钟解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 9 Click 基于 STMicroelectronics 的 M41T82,这是一款极低功耗的实时时钟/日历 (RTC) 模块。由于其高度集成,这个模块提供了高时间精度,出厂校准至±5 ppm,即使经过两次回流焊接后,外部组件的数量也非常少。它具有完整的RTC功能,提供可编程计数器、报警和带有可选择事件报告源的中断引擎。操作参数存储在内部用户SRAM存储器中,该存储器由电池供电,因此在完全断电的情况下也能保持其持久性。M41T82 具有内置的32.768 kHz振荡器。

然而,为了达到最佳精度,RTC 9 Click 也配备了一个外部振荡器。寄存器映射中的八个字节用于时钟/日历功能,并以二进制编码十进制 (BCD) 格式配置。额外的17个字节的寄存器映射提供了两个报警的状态/控制、看门狗、8位计数器和方波功能。另有七个字节作为用户SRAM可用。M41T82 支持 I2C 通信接口,这也用于 RTC 9 Click 通过 mikroBUS 插座与主微控制器通信。用户可用的功能包括非易失性、时间钟/日历、两个报警中断、看门狗定时器、可编程8

位计数器和方波输出。八个时钟地址位置包含世纪、年、月、日、星期、小时、分钟、秒以及百分之一秒/千分之一秒,均以24小时BCD格式显示。对28天、29天(闰年)、30天和31天的月份自动进行修正。该 Click board™ 可以在3.3V或5V逻辑电压水平下工作,可通过VCC SEL跳线选择。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以用于进一步开发。

RTC 9 Click top side image
RTC 9 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PC12
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RTC 9 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

该库包含 RTC 9 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rtc9_set_time - 设置新时间 - 24小时格式

  • rtc9_get_time - 获取新时间 - 24小时格式

  • rtc9_get_date - 获取新日期

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Rtc9 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of RTC 9 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver, wakes up the module, and sets the time and date.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the current time and date and displays the results on the USB UART each second.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc9.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static rtc9_t rtc9;
static log_t logger;
static uint8_t seconds_old = 0;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rtc9_cfg_t cfg;
    rtc9_set_data_t set_data;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    rtc9_cfg_setup( &cfg );
    RTC9_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rtc9_init( &rtc9, &cfg );

    Delay_ms( 500 );

    rtc9_wakeup( &rtc9 );

    rtc9_set_time( &rtc9, 23, 59, 50 );

    set_data.day = 22;
    set_data.day_of_week = RTC9_DAY_MONDAY;
    set_data.month = RTC9_MONTH_MARCH;
    set_data.year = 21;
    rtc9_set_date ( &rtc9, &set_data );
    
    rtc9_wakeup( &rtc9 );
}

void application_task ( void )
{
    rtc9_get_time_t get_time;
    rtc9_get_date_t get_date;

    char *week_string;
    char *month_string;

    rtc9_get_time( &rtc9, &get_time );
    rtc9_get_date( &rtc9, &get_date );
    
    if ( get_time.sec != seconds_old )
    {
        seconds_old = get_time.sec;
        log_printf( &logger, "- Time [ %.2u:%.2u:%.2u ] \r\n", ( uint16_t ) get_time.hour, 
                                                               ( uint16_t ) get_time.min, 
                                                               ( uint16_t ) get_time.sec );

        week_string = rtc9_current_day_of_week( get_date.day_of_week );
        month_string = rtc9_current_month( get_date.month );

        log_printf( &logger, "- Date [ %s, %s %.2u, %u ] \r\n", week_string, month_string, 
                                                               ( uint16_t ) get_date.day, 
                                                               ( uint16_t ) get_date.year + 2000 );
        log_printf( &logger, "---------------------------------------- \r\n" );
    }
    Delay_ms( 10 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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